DE1773200C3 - Piezoelectric measuring device - Google Patents
Piezoelectric measuring deviceInfo
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- G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
- G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
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Description
kraftmaschinen gegeben.engines given.
a5 Die Erfindung verfolgt nun das Z.el, eine auch fur hohe thermische Dauerbelastung geeignete Meßein- a5 The invention now pursues the goal of a measuring device that is also suitable for high thermal loads.
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Meß- richtung der eingangs genannte^A.rt ™ sc™· J« einrichtung zur Messung des Brennraumdruckes in von einem besonderen £.ah1™"^ den Zylindern einer wassergekühlten Brennnkraftma- und speziell auf den f E'ns^ .^'^/^uSe schine, mit einer den Meßwandler wärmeleitend um- 30 Motoren abgestimmt .st. Zur Losuiig; dieser Au cabc fassenden und an ihrem Umfang Kühlflächen aufwei- ist erfindungsgemaß vorgesehen daß^ du. aus gut sende Hülse, die in eine von wassergekühlten Wän- wärmeleitendem Material ζ. B A1»™"»1™· beste den des Zylinderkopfes umgebene In-Jizierbohrung hende Hülse als Dchnhülse ausgeh det ist deren einschraubbar ist * glatte zylindrische Mantelflache an der InnenwandThe invention relates to a piezoelectric measuring device of the aforementioned A.rt ™ sc ™ · J «device for measuring the combustion chamber pressure in from a particular £. This Au c abc-making and; .st tuned AH1 ™ "^ the cylinders of a water-cooled Brennnkraftma- and specifically to the f E 'ns ^. ^ ^ / ^ USE machine, with a the transducer thermally conductive environmentally 30 motors to Losuiig. is aufwei- cooling surfaces on its periphery inventively provided that ^ you. good send sleeve ζ in a heat-conducting water-cooled WALLS material. BA 1 "™""1 ™ · best to the cylinder head surrounded in-Jizierbohrung immediate sleeve as Dchnhülse The starting point is that it can be screwed in * smooth cylindrical jacket surface on the inner wall
Piezoelektrische Meßeinrichtungen dieser Art sind 35 der Indizierbohrung anliegt wobei ^dl^ Delin I"'5" J" im Meßbetrieb hohen Temperaturen ausgesetzt. Es der der Mcßs.el e abgekehrten Se«e »angsv^ufunde ist deshalb eine ständige Kühlung des Meßwandlers Dehnspalte und ein Innengew, η de zur^ Aufnahme erforderlich, da ansonsten Wärmedehnungen auftre- eines einschraubbaren Spreizkonu, aufweist D.ese ten, welche die Vorspannung des Meßelementes an- baulich äußerst einfache und P ^ garende Kondern und somit eine Änderung der Meßgröße vortäu- 40 struktion nützt die vorhandene naturhchcTempera-Sehen. Im Bereich hoher Temperaturen macht sich turdifferenz zwischen dem Meßwandicr una ""gT auch die gegen die Curie-Temperatur rasch abfal- kühlten Innenwand der Indizie ^rung zur Ab c.-lcnde Empfindlichkeit der piezoelektrischen Meßkri- tung der überschussigen Warme aut, so daß kernt u stalle als beträchtlicher Störeinfluß auf das Meßer- zusätzliche Vorkehrungen ™»Β ?·"^ Ψ" ' '"^ '" " cebnis bemerkbar 45 reichende Kühlung des empfindlichen Meßwand esPiezoelectric measuring devices of this type are in contact with the indexing hole, with ^ dl ^ Delin I "' 5 " J "being exposed to high temperatures during measuring operation and an internal thread, η de necessary for the reception, otherwise thermal expansion occurs constructive tion uses the existing naturhch c tempera vision. In the field of high temperatures makes turdifferenz between the Meßwandi cr una "" gT also against the Curie temperature rapidly abfal- cooled inner wall of the Indizie ^ tion for from c.-lcnde sensitivity of piezoelectric Critical to measure the excess heat, so that it can cause a considerable disruptive effect on the knife noticeable 45 reaching cooling of the sensitive measuring wall it
ε Es ist ™kannt; die Wärmcbe.astung solcher Meß- siche.zustellcn. Durch den Anpreßdruck der m.t.ds wandler dadurch zu senken, daß in den Wandlerge- des Spreizkonus aufgeweiteten Dehn hülse^e rue n hausen Hohlräume vorgesehen werden, die an ein bei besonders günstige Wa™7bcL8a"S ^ld' n.sst eigenes Kühlwassersystem angeschlossen sind. Der zwischen der Dchnhülse und d.cr ^''"^0^3nT Aufwand für ein solches Kühlwasscrsystcm mit Was- 5o dung geschaffen. E.ne Meßeinrichtung dieser Ar J1 serpumpe, einer Vielzahl von Leitungen und den ver- besonders zur Anwendung bc. großen, was ^geUhlschiedenen Regeleinrichtungen für die Temperatur- ten Motoren gcc.gnet bei denen dtr Zyhndcrkopt und Durchflußmengenregelung ist relativ groß und eine erhebliche Bauhohe aul weist erscheint deshalb nur für Zwecke der Forschung und Die Erfindung w.rd nachstehend an Hand ernes in ε It is ™ known; the heat load of such measurement certainties. By the contact pressure to reduce the mtds converter characterized in that expanded in the expansion cone Dehn Wandlerge- the sleeve ^ e rue n dwell cavities are provided which n.sst to a particularly favorable in bc Wa ™ 7 L8 a "S ^ ld 'own The between the Dchnhülse and d . Cr ^ ''"^ 0 ^ 3n T effort for such a Kühlwasscrsystcm with Was- 5 o dung created. E.ne measuring device of this Ar J 1 water pump, a multitude of lines and the especially for application bc. large, what ^ different control devices for the temperature engines gcc.gnet in which the cylinder head and flow rate control is relatively large and a considerable height aul therefore only appears for the purposes of research and the invention is hereinafter referred to in
Entwicklung gerechtfertigt. Solche Kühlsystemc müs- 55 der Zeichnung dargestcllen Ausführungsbeispiels nasen überdies zur Vermeidung eines vorzeitigen Vcr- her beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen Ax.alkalkens der Meßwandler mit destilliertem Wasser be- schnitt einer piezoelektrischen Meßeinrichtung nach trieben werden, eine Maßnahme, die sich in der Re- der Erfindung.Development justified. Such cooling systems have to nose 55 of the drawing illustrated embodiment also described to avoid premature prediction. The only figure shows an axial limestone the transducer with distilled water cut after a piezoelectric measuring device be driven, a measure that resulted in the redeeming of the invention.
gel nur bei stationären Meßeinrichtungen als prak- Der nur teilweise dargestellte, einen Kunlwasscr-gel only with stationary measuring devices as a practical The only partially shown, a Kunlwasscr-
trieb zu wenig betriebssicher. 60 raum 23 enthaltende Zylinderkopf 24 weist cine In-drove too little operationally reliable. 60 cylinder head 24 containing space 23 has a
Bei Meßwandlern, welche im Dauerbetrieb, bei- dizierbohrung 25 mit einem Gewindeteil 26 aut, in spielswcise zur Motorüberwachung eingesetzt wer- den der Gewindeschaft einer Dennhulse 27 aus gut den bedeutet der beträchtliche Aufwand für die wärmeleitendem Material eingeschraubt ist. Die Kühleinrichtung einen schwerwiegenden Nachteil. Dchnhülse 27 besitzt eine glatte zylindrische Man-Darüber hinaus erfordern solche Kiihlwasscrsystemc 65 tclflächc 28 und ist an der der Mcßstcllc abgekehrten verhältnismäßig viel Platz und sind für den Daucrbc- Seite mit zwei längsverlaufendcn Dchnspaltcn trieb zu wenig betriebssicher. verschen. Die Dchnhülse 27 weist eine abgestufteIn the case of transducers, which are used in continuous operation, indexing bore 25 with a threaded part 26 aut, for motor monitoring purposes, the threaded shaft of a Dennhulse 27 is made of well which means the considerable expense for the heat-conducting material is screwed in. The cooling device has a serious disadvantage. The sleeve 27 has a smooth, cylindrical sleeve. In addition, such Kiihlwasscrsystemc 6 5 tclflächec 28 and is on the side facing away from the screw a relatively large amount of space and are not operationally safe enough for the permanent side with two longitudinal gaps. give away. The Dchnhülse 27 has a stepped
Bei einem Meßwertaufnehmer, welcher unter Aus- Sackbohrung 30 mit einem Innengewinde 31 zurIn the case of a transducer, which is provided with a blind hole 30 with an internal thread 31 for
Aufnahme des piezo«lektrischen Meßwandlers9 und einen Gewindeteil 3;S größeren Durchmessers zur Aufnahme eines in die Indizierbohrung 25 einführbaren Spreizkonus 33 auf. Durch Festziehen des Spreizkonus 33 wird die Dehnhülse 27 radial aufgeweitet und mit ihrer zylindrischen Mantelfläche 28 an die Innenfläche der Indizierbohrung 25 angepreßt. Dadurch kommt es zu einem intensiven Wärmeaustausch !zwischen dem durch die Verbrennungsgase aufgeheizten Meßwandler 9 und der an der Innen. seite vom Kühlwasser bespülten Wand des Zylinderkopfes 24. Durch den Anpreßdruck der Dehnhulse 27 sind ein flächenhafter Kontakt undI damit gunsüge Wärmeübergangsverhältnisse gewährleistet Die Dehnhülse 27 weist für den Durchtntt der Verbrennungsgase aus dem Zylinder der Brennkraftmaschine zur Kühlfläche des Meßwandlers 9 eme Anzahl Verbindungsbohrungen 34 auf.Receiving the piezoelectric transducer 9 and a threaded part 3; S of larger diameter for receiving an expanding cone 33 which can be introduced into the indexing bore 25. By tightening the expansion cone 33, the expansion sleeve 27 is expanded radially and its cylindrical jacket surface 28 is pressed against the inner surface of the indexing bore 25. This leads to an intensive heat exchange between the transducer 9, which is heated by the combustion gases, and that on the inside. side of the wall of the cylinder head 24 flushed by the cooling water. The contact pressure of the expansion sleeve 27 ensures extensive contact and thus favorable heat transfer conditions.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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Legal Events
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